Санкт-Петербургский горный университет, Санкт-Петербург, Россия:

В. В. Максаров, декан механико-машиностроительного факультета, профессор, докт. техн. наук, эл. почта: maks78.54@mail.ru
А. О. Минин, аспирант кафедры машиностроения, эл. почта: minin.97alex@mail.ru
В. П. Захарова, доцент кафедры машиностроения, канд. техн. наук, эл. почта: veraz73@mail.ru

Рассмотрена проблема образования нароста при растачивании отверстий в изделиях из алюминиевого сплава АМц, приводящего к увеличению шероховатости обработанной поверхности. Проведен анализ факторов, влияющих на процесс наростообразования при обработке данного сплава. Предложен способ растачивания отверстий в изделиях из коррозионностойких алюминиевых сплавов на основе высокочастотного волнового воздействия. В рамках исследования проведен анализ влияния процесса затухания звуковых волн на продуктивность применения способа. Выполнено моделирование процесса распространения звуковой волны от магнитострикционного преобразователя до зоны резания при растачивании внутренней поверхности изделия из алюминиевого сплава АМц с применением концентраторов различных форм. Проведено исследование с применением экспериментального моделирования процесса распространения звуковой волны от магнитострикционного преобразователя до зоны резания при растачивании внутренней поверхности изделия из алюминиевого сплава АМц в случае осуществления способа, взятого за прототип. Выполненное моделирование распространения звуковых волн позволяет оценить процент затухания в процессе их распространения. Модель показала, что наибольший эффект волнового воздействия зафиксирован при растачивании отверстий в изделиях из коррозионностойких алюминиевых сплавов с применением концентратора конической формы.

1. Belyaev A. I., Bochvar O. S., Buynov N. N. et al. Metallurgy of aluminium and its alloys: Reference book. 2^nd revised edition. Moscow : Metallurgiya, 1983. 280 p.

2. Savchenkov S. A., Kosov Y. I., Bazhin V. Y., Krylov K. A. , Kawalla R. Micro structural master alloys features of aluminum – erbium system. Crystals. 2021. Vol. 11, Iss. 11. 1353. DOI: 10.3390/cryst11111353
3. S chmitz Ch. Handbook of aluminum recycling. VulkanVerlag, 2006. 454 p.
4. Alattar A. L., Bazhin V. Y. Al – Cu – B4C сomposite materials for the production of high-strength billets. Metallurgist. 2020. Vol. 64. pp. 566–573.
5. Bezya zychnyi V. F., Szczerek M., Pervov M. L., Timofeev M. V., Prokofiev M. A. The study of the effect of temperature on the ability of metals to accumulate energy during their plastic deformation. Journal of Mining Institute. 2019. Vol. 235. pp. 55–59. DOI: 10.31897/pmi.2019.1.55
6. Kablov E. N. Aluminium alloys in aerospace engineering. Ed. by E. N. Kablov. Moscow : Nauka, 2001. 192 p.
7. Khalimonenko A. D., Timofeev D. Y., Golikov T. S. Cutting tool for turning large workpieces. Journal of Physics: Conference Series. 2019. Vol. 1399, Iss. 4. 044082.
8. Vasiliev А. S., Goncharov A. A. Special strategy of treatment of difficulty-profile conical screw surfaces of single-screw compressors working bodies. Journal of Mining Institute. 2019. Vol. 235. pp. 60–64. DOI: 10.31897/pmi.2019.1.60
9. Bobrov V. F. Fundamentals of metal cutting theory. Moscow : Mashinostroenie, 1975. 340 p.
10. Vorontsova L. A., Maslov V. V., Peshkov I. B. Aluminium and aluminium alloys in industrial electrical equipment. Moscow : Energiya, 1971. 224 p.
11. Keksin A. I., Brigadnov I. A., Golikov T. S., Maksimov D. D. Ensuring quality when machining corrosion resistant aluminium alloys for obtaining ball-shaped parts. Metalloobrabotka. 2021. No. 1. pp. 33–43.
12. Granovskiy G. I., Granovskiy V. G. Cutting of metals: Textbook for universities specializing in mechanical and instrument engineering. Moscow : Vysshaya, 1985. 304 p.
13. Poduraev V. N. Vibration machining. Moscow : Mashinostroenie, 1970. 352 p.
14. Ershov D. Y., Lukyanenko N., Zlotnikov E. G. Dynamic properties of technological drive operating in acceleration mode. Smart Innovation, Systems and Technologies. 2022. Vol. 232. pp. 323–333.
15. Mavliutov A. R., Zlotnikov E. G. Optimization of cutting parameters for machining time in turning process. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2018. Vol. 327, Iss. 4. 042069.
16. Anuriev V. I. Mechanical designer’s handbook: In 3 volumes. Vol. 3. Ed. by I. N. Zhestkov. Moscow : Mashinostroenie, 2006. 928 p.
17. Maslov A. R., Skhirtladze A. G. Edge cutting machining of tough materials: Learner’s guide. Moscow : Innovatsionnoe mashinostroenie, 2017. 208 p.
18. Teplyakova A. V., Azimov A. M., Alieva L. A., Zhukov I. A. Solutions to enhance durability and machinability of impact components of drills: Review and analysis. Gornyy informatsionno-analiticheskiy byulleten. 2022. No. 9. pp. 120–132.
19. Bayat M., Amini S., Hadidi M. Effect of ultrasonic-assisted turning on geometrical tolerances in Al 2024-T6. Materials and Manufacturing Processes. 2021. Vol. 36, Iss. 16. pp. 1875–1886.
20. Khajehzadeh M., Boostanipour O., Amiri S. The influence of ultrasonic elliptical vibration amplitude on cutting tool flank wear. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part B: Journal of Engineering Manufacture. 2020. Vol. 234, Iss. 12. pp. 1499–1512.
21. He Y., Zhou Z., Zou P., Gao X., Ehmann K. F. Study of ultrasonic vibration–assisted thread turning of Inconel 718 superalloy. Advances in Mechanical Engineering. 2019. Vol. 11, Iss. 10. pp. 1–12.
22. Kholopov Yu. V. Apparatus for abrasive-free ultrasonic finishing and final turning of complex-profile surfaces. Patent RF, No. 2317187. Applied: 10.01.2006. Published: 20.02.2008.
23. Kholopov Yu. V . Device for lathe work and finish machining of internal surfaces of details using ultrasound (versions). Patent RF, No. 2343064. Applied: 26.03.2007. Published: 10.01.2009.
24. Chu N. H., Nguyen V. Du, Ngo Q. H. Machinability enhancements of ultrasonic-assisted deep drilling of aluminum alloys. Machining Science and Technology. 2020. Vol. 24, Iss. 1. pp. 112–135. DOI: 10.1080/10910344.2019.1636267
25. Ershov D. Y., Lukyanenko I. N. Vibration amplitude and frequency parameters of technological equipment drives. Smart Innovation, Systems and Technologies. 2020. Vol. 187. pp. 537–548.
26. Maksarov V. V., Efimov A. E., Minin A. O. Method for boring holes in products from corrosion-resistant aluminum alloys. Patent RF, No. 2787289. Applied: 10.03.2020. Published: 02.09.2020.
27. Mayer V. V., Varaksina E. I. Sound and ultrasound in student research studies. Dolgoprudny : Izdatelskiy dom “Intellekt”, 2012. 336 p.
28. Amini S., Bagheri A., Teimouri R. Ultrasonic-assisted ball burnishing of aluminum 6061 and AISI 1045 steel. Materials and Manufacturing Processes. 2018. Vol. 33, Iss. 11. pp. 1250–1259. DOI: 10.1080/10426914.2017.1364862
29. Hara K., Fukuda T., Taguchi K., Isobe H. Surface texturing technique based on ultrasonic turning for improving tribological properties. International Journal of Automation Technology. 2022. Vol. 16, Iss. 1. pp. 78–86.
30. Potapov A. I., Kondratev A. V. Non-destructive testing of multilayer medium by the method of velocity of elastic waves hodograph. Journal of Mining Institute. 2020. Vol. 243. pp. 348–356. DOI: 10.31897/pmi.2020.3.348
31. Babitsky V. I., Mitrofanov A. V., Silberschmidt V. V. Ultrasonically assisted turning of aviation materials: Simulations and experimental study. Ultrasonics. 2004. Vol. 42, Iss. 1–9. pp. 81–86. DOI: 10.1016/j.ultras.2004.02.001
32. Zharkov I. G. Vibration during edge cutting machining. Leningrad : Mashinostroenie, 1986. 184 p.
33. Litvinenko V. S. Digital economy as a factor in the technological development of the mineral sector. Natural Resources Research. 2020. Vol. 29, Iss. 1. pp. 1521–1541. DOI: 10.1007/s11053-019-09568-4
34. Pompeev K. P., Timofeev D. Y. Precision dimensional analysis in CAD design of reliable technologies. IOP Conference Series: Earthand Environmental. 2018. Vol. 194, Iss. 2. 022028. DOI: 10.1088/1755-1315/194/2/022028
35. Lyubomudrov S. A., Khrustaleva I. N., Tolstoles A. A., Maslakov A. P. Improving the efficiency of technological preparation of single and small batch production based on simulation modeling. Journal of Mining Institute. 2019. Vol. 240. pp. 669–677. DOI: 10.31897/pmi.2019.6.669